6-PPD醌通过生殖系核激素受体(NHRs)调控通路诱导秀丽隐杆线虫生殖毒性的机制研究

本研究针对环境污染物6-PPD醌（6-PPDQ）的生殖毒性机制，通过秀丽隐杆线虫模型揭示了生殖系核激素受体（NHRs）的关键调控作用。研究人员发现6-PPDQ通过浓度依赖性方式激活nhr-47/nhr-14/daf-12/nhr-249或抑制nhr-12/nhr-145/nhr-171等9种NHRs，进而调控DNA损伤检查点及铁死亡相关信号（如gpx-6/ads-1/ftn-1），最终导致生殖细胞凋亡和繁殖能力下降。该研究为环境浓度（1-100 μg/L）下6-PPDQ的生态风险评估提供了分子靶点。

　　

轮胎添加剂6-PPD在环境中氧化形成的6-PPD醌（6-PPDQ），已成为威胁水生生态系统的隐形杀手。这种化合物不仅导致鲑鱼急性死亡，更在ng/L至μg/L的环境相关浓度（ERCs）下广泛存在于土壤、大气和水体中。令人担忧的是，6-PPDQ能穿透生物屏障，在哺乳动物肝脏、肺脏等器官蓄积，并诱发DNA加合物形成、线粒体损伤等多重毒性。其中，生殖毒性因其跨代传递特性尤为引人关注。秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）作为环境毒理学研究的明星模式生物，其短生命周期和高繁殖力为揭示6-PPDQ的生殖危害机制提供了理想模型。

广东某研究团队在《Journal of Hazardous Materials》发表的研究中，首次系统阐明了6-PPDQ通过生殖系核激素受体（Nuclear Hormone Receptors, NHRs）调控网络诱导生殖毒性的分子机制。研究人员采用RNA干扰（RNAi）技术筛选出33种生殖系表达的NHRs，发现其中9种在10 μg/L 6-PPDQ暴露下发生显著表达改变。通过构建浓度梯度（1-100 μg/L），证实这些NHRs的调控呈现典型的浓度依赖性特征。

Screen of germline NHR genes in response to 6-PPDQ exposure
研究首先锁定nhr-12/nhr-145/nhr-171等5种被抑制的NHRs，以及nhr-47/nhr-14/daf-12/nhr-249等4种被激活的NHRs。这些受体在调控生殖细胞凋亡核心通路（ced-3/ced-4/egl-1）中展现对立作用：前者促进而后者抑制6-PPDQ毒性。

Discussion
深入机制研究表明，这些NHRs通过"遥控"DNA损伤检查点（如mrt-2）影响生殖细胞命运。铁死亡相关信号gpx-6/ads-1/ftn-1的抑制会增强保护性NHRs（daf-12等）表达，而促氧化酶bli-3的缺失则削弱这些保护效应，揭示氧化应激与NHRs调控的交互网络。

Environmental implications
该研究突破性发现环境浓度6-PPDQ能特异性激活生殖系NHRs信号，为理解污染物低剂量效应提供新范式。研究建立的"NHRs-DNA损伤检查点-铁死亡"三维调控模型，不仅解释了6-PPDQ跨代毒性的分子基础，更为开发基于NHRs靶向的环境污染物早期预警系统奠定理论基础。

技术方法概要
使用野生型N2品系线虫，通过漂白法同步化获得L1幼虫进行6-PPDQ暴露实验。采用qPCR检测NHRs表达谱，RNAi技术筛选功能基因，结合生殖力测定和凋亡染色评估毒性效应。关键验证包括DNA损伤检查点基因与铁死亡标记物的表达互作分析。

这项由Dayong Wang团队完成的研究，首次绘制了6-PPDQ生殖毒性的NHRs调控图谱，其发现的环境污染物-核受体-表观遗传调控轴，为生态毒理学研究开辟了新视角。特别是daf-12等进化保守NHRs的调控机制，可能为哺乳动物生殖毒理研究提供重要借鉴。